KANSERİN GENEL ÖZELLİKLERİ APOPTOZİSLE İLİŞKİSİ. Dr. Engin Ulukaya

Transkript

1 KANSERİN GENEL ÖZELLİKLERİ & APOPTOZİSLE İLİŞKİSİ Dr. Engin Ulukaya

2 KARSİNOGENEZİS Homeostatik feedback mekanizmalara yanıt veren normal hücrelerin bu mekanizmaların kontrolundan çıkıp, kontrolsuz ve spontan olarak büyüyebilen ve komşu dokulara invazyon yapabilen hücre şekillerine dönüşmeleridir.

3 Hücreyi etkileyen faktörler Proliferasyon Diferansiyasyon Hücre ölümü (Apoptozis) Cell contact İmmün atak Ekstrasellüler matriks Kan

4 Karsinogenezde: - kanser tek bir hücreden başlar ( clonal origin ) - kanserin başladığı hücre komşu hücrelere göre daha hızla* çoğalır (ve/veya apoptotik mekanizması bozulduğu için yaşam süresi uzadığından...**) - kanser hücreleri komşu dokuları invaze etme yeteneği kazanır - hücrelerde birden fazla mutasyon olmalıdır*** * Kontrolsuz çoğalır ** Yeni teori *** Bazı istisnalar (örn,rb geni-retinoblastoma veya bcr-abl translokasyonu-kml)

5 HOW CANCER ARISES

6 Evan and Vousden, 2001

7 Mutasyon Oluşumu...

8

9

10

11 Mutasyonlar, hangi gende oluşursa o gen ürününün - aktivitesi süreklilik kazanabilir (örn., ras) - aktivitesi kaybedilebilir (örn., Rb)? Proto-onkojen Tümör süpressör genler Onkojen

12 Growth factors, growth factor receptors, G proteins, kinases, and transcriptional activating factors can be considered as protooncogenes.

13 Oncogenesis results from spontaneous mutation, chemically induced mutation, infection by tumor viruses. Genetic changes resulting in oncogenesis include point mutation, deletion, translocation, amplification.

14 -- PDGF -- c-myc -- Bcl-2 -- Mdm-2 Proto-onkojen Onkojen Tümör oluşumu Tümör supressor gen Fonksiyon kaybı -- p53 -- Rb -- APC -- BRCA-1 -- BRCA-2 -- WT-1

15 sav geni Tapon, 2002 Human orthologue,ww45 Hahn and Weinberg, 2002

16 p53 geninin kısımları ve çeşitli etkileşimleri

17 p53 ün etkilediği başlıca hücresel aktiviteler

18

19

20 Çok şiddetli olmayan DNA hasarı Mitojenik uyarı Hücre siklusu durur ve hasar tamir edilir Siklus ilerler

21

22 p53 ve Apoptozis Eğer hücrede bir nedenle (radyasyon, UV, antikanser ilaçlar..vs) şiddetli bir DNA hasarı gerçekleşirse, hücre p53 aktivasyonuna bağlı olarak apoptozise gider. Apoptozise gitme nedeni, p53 ün hücrede pro-apoptotik bir protein olan Bax ın ekspresyonunu ya da bir hücre yüzey ölüm reseptörü olan, dolayısıyla apoptozisi indükleyen bir protein olan, Fas ı artırmasıdır.

23

24 p53 Mutasyonları İnsanda görülen tümörlerin %50-55 inde (%70?) 2000 den fazla mutasyon ama...sadece...? Li-Fraumeni sendromunda mutant gen Genellikle agresif ve tedaviye yanıtı iyi olmayan tümörlerde Tedaviye yanıtın iyi olduğu tümörlerde (Bazı lösemi ve lenfomalar, Wilms tümörü) seyrek olarak görülür Kemoterapiye rezistans oluşturur

25 Cells are born, live for a given period of time and then die* Bowen, 1998 APOPTOSIS --- Cell suicide --- Physiological cell death --- Programmed cell death**

26

27 APOPTOZİS KANSER

28 Transfection studies in rat fibroblasts Apoptosis Ras Tumor growth Apoptosis c-myc Tumor growth

29 Kanser hücreleri ölmeyi unuturlar!

30 Tümör hücrelerinin apoptozisden kaçma mekanizmaları Fas ve Fas Ligand (Fas-L) interaksiyonları Decoy reseptörlerinin varlığı Focal adhesion kinase, FAK ın aşırı ekspresyonu p53 mutasyonu Aşırı Bcl-2 ekspresyonu Azalmış Bax ekspresyonu FLIP aşırı ekspresyonu (fare modelinde) Kaspaz inhibitörlerinin aşırı ekspresyonları (ciap2, Survivin) Telomeraz aktivitesinin devam etmesi

31

32 Kaspazlar virüsler tarafından inhibe edilebilirler... Böylece apoptozis inhibe edilir.... CrmA... Baculovirüs, p35... Ebstein Barr Virüs, BHRFI proteini... Ebstein Barr Virüs, LMP-1 proteini

33 Bcl-2 FAMILY Anti-apoptotic Bcl-2 Bcl-X L Pro-apoptotic -Bax -Bcl-X S - Bak - Bad - Bid

34 Kanser hücreleri ve telomeraz Birçok kanser tipi telomeraz aktivitesine sahiptir. Böylece, kanser hücreleri senescence i atlarlar ve ölümsüzlük immortality* kazanırlar. Telomeraz inhibisyonu kanser tedavisinde gelecek vaadeden ve araştırılan yeni bir yöntemdir *Uzamış yaşam süresi? (King RJB, Cancer Biology, p.17)

35 APOPTOSIS-RELATED CELLULAR PROTEINS INVOLVE IN THE PROGRESSION OF MALIGNANCIES... p53... prb... Fas... Mdm2... c-myc... c-jun... Bcl-2 family

36 Varying Expression Levels of Apoptosis-Related Proteins Determine Patient-Specific Malignancy?. Increased Bcl Poor prognosis. Increased FasL Decreased CTL number. FasL induction (with Doxorubicin) Determines chemosensitivity. Overexpression of Bax Improve the efficacy of chemotherapy. p53 antibodies Resistance to chemotherapy

37 "Right now we lump patients together and treat them with the same drugs and then deal with their variable response to treatment. We're essentially treating different diseases with the same medicine. Richard Klausner, 1997 OncoTech, Inc

38

39

40

41 METHODS FOR THE CHEMOSENSITIVITY TESTING 1... Clonogenic assay 2... Thymidine Incorporation Assay 3... Tissue Explant Assay 4... MTT assay 5... Fluorescence Assay 6... DISC Assay 7... The ISCO* ATP-Tumor Chemosensitivity Assay (ATP-TCA) *ISCO, International Society of Chemosensitivity Testing in Oncology

42 ATP-Tumour Chemosensitivity Assay Tumour 1mm 3 Fragments Overnight enzyme dissociation Incubate for 5-7 days, extract ATP and read in a luminometer Plate at 20,000 cell/well Wash cells, count and estimate viability

43 Literature A working tumor chemosensitivity assay (TCA) could be of immense benefit to the pharmaceutical industry, oncologists and their patients (Cree and Kurbacher, 1997) 2... ATP-TCA can be used to select patients who might benefit from specific chemotherapeutic agents alone or in combination (Cree et al, 1999)

44 TWO GREAT BENEFITS OBTAINED FROM CHEMOSENSITIVITY TESTING Exclusion of chemotherapeutic agents which are not likely to be effective, thereby avoidance of their potential toxicity Selection of chemotherapeutic agents with the greatest likelihood of clinical effectiveness for improved response rates and prolonged survival

45 Kanserde Biyokimyasal Değişiklikler Hızlanmış lipoliz Hızlanmış yağ asidi oksidasyonu Ketonemia ve Ketonüri Hipertrigliseridemi (Lipoprotein Lipaz ) Bozulmuş glikoz intoleransı Hızlanmış aerobik glikoliz Pirüvat kinaz M2 izoenziminin dimer formu Hızlanmış protein yıkımı Hızlanmış glukoneogenezis

46 ÖZET Bozuk apoptotik mekanizma kanser gelişiminin özelliklerinden biridir Kanser hücrelerinde apoptozisi arttırmak kanser tedavisindeki hedeflerden biridir Apoptozisle ilişkili proteinlerin ekspresyonlarının ya da mutasyonlarının değerlendirilmesi tedaviye yanıtı ve/veya yaşam süresini tahmin ettirebilir Onkogram, hastanın tedaviye yanıtının daha iyi olmasını sağlayabilir. Böylece, kanser tedavisinde değerli bir potansiyel oluşturmaktadır.

47 LÜTFEN UNUTMAYINIZ...! Dünyada her üç-beş kişiden biri yaşam süreleri içinde bir zaman kanser olacak... Tüm dünya göz önüne alındığında, her yıl 10 milyondan fazla insana kanser teşhisi konmaktadır...

48 Neyse ki, kanser araştırmaları son derece ümitli bir aşamaya gelmiştir.

49 Hepinize kanserden uzak bir yaşam dileğiyle... Daha fazla bilgi için...